ЗАДАЧА №28
Контрольные вопросы
1.Какие геометрические характеристики сечения используют для определения нормальных напряжений при изгибе?
2.По какой формуле определяют нормальные напряжения в поперечном сечении балки при изгибе?
3.Каково условие прочности при изгибе балки из пластичного материала?
4.Дайте определение нормативного коэффициента запаса прочности. От чего зависит назначение нормативного коэффициента запаса прочности?
5.Дайте определение фактического коэффициента запаса прочности. Как его вычислить?
6.Какие формы поперечного сечения балки из пластичного материала являются рациональными? Почему?
Условие задачи
Для балки, поперечное сечение которой составлено из четырех равнобоких уголков, двух швеллеров или двух двутавров (рис. 28), требуется выбрать из двух вариантов расположения поперечного сечения (а) и (б) рациональное и определить для выбранного расположения поперечного сечения допустимое значение параметра нагрузки F.
Принять: материал – Сталь 5; l=50 см; [n]=2. Остальные исходные данные взять из табл. 28 и приложения 8.
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 28 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Порядковый номер цифры в варианте |
|
|
|
|||
Цифра |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
|
3 |
|
|
4 |
|
||
варианта |
|
|
|
|
|||||
l1/l |
M/Fl |
Тип |
|
Равнополочный |
№ двутавра |
|
№ схемы |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
сечения |
|
уголок |
или швеллера |
|
|
|||
1 |
1 |
1 |
1 |
|
– |
20 |
|
I |
|
2 |
2 |
2 |
2 |
36×36×4 |
– |
|
I |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
3 |
3 |
3 |
|
– |
20а |
|
I |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
4 |
4 |
4 |
|
– |
24 |
|
I |
|
5 |
1 |
5 |
1 |
|
– |
22 |
|
I |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
2 |
–1 |
2 |
45×45×5 |
– |
|
II |
|
|
7 |
3 |
–2 |
3 |
|
– |
22а |
|
II |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
4 |
–3 |
4 |
|
– |
22 |
|
II |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9 |
2 |
–4 |
1 |
|
– |
24 |
|
II |
|
0 |
4 |
–5 |
2 |
|
40×40×4 |
– |
|
II |
Рис. 28 |
58 |
59 |
ЗАДАЧА №29
Контрольные вопросы
1.Какой материал называют хрупким?
2.В чем особенность механических характеристик хрупких материалов по сравнению с пластичными?
3.Какой вид имеют условия прочности по допускаемым напряжениям при прямом изгибе балки, выполненной из пластичного материала? Из хрупкого материала?
4.Какая из зон сечения балки из неравнопрочного материала должна быть больше по высоте – зона растянутых или зона сжатых волокон?
Условие задачи
Балка (рис. 29) выполнена из хрупкого материала. Требуется: 1) построить эпюры внутренних силовых факторов; 2) расположить сечение выгодным образом, из расчета на прочность определить допускаемую нагрузку; 3) вычертить поперечное сечение в масштабе и при найденном значении допускаемой нагрузки построить эпюру нормальных напряжений в опасном сечении балки.
Принять: l=40 см, [n]Р=2,0, [n]С=1,5. Остальные данные взять из табл. 29 и приложения 8.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 29 |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
Порядковый номер цифры в варианте |
|
|
||||
Цифра варианта |
|
1 |
|
|
2 |
|
3 |
|
|
4 |
l1 / l |
h / t |
t, мм |
l2 / l |
d / t |
схемы№ |
c / t |
F / P |
Тип сечения |
Материал |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
1,0 |
8 |
8 |
1,5 |
8 |
I |
1 |
1 |
1 |
СЧ12 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
1,5 |
6 |
6 |
1,0 |
6 |
II |
2 |
3 |
4 |
СЧ35 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
2,0 |
8 |
10 |
2,5 |
10 |
III |
3 |
2 |
3 |
СЧ18 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
2,5 |
10 |
7 |
2,0 |
7 |
IV |
2 |
1 |
5 |
СЧ15 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
1,0 |
7 |
9 |
2,0 |
9 |
I |
1 |
2 |
2 |
СЧ12 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
1,5 |
10 |
5 |
1,5 |
7 |
II |
3 |
3 |
5 |
СЧ24 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
2,0 |
7 |
10 |
1,0 |
6 |
III |
1 |
3 |
3 |
СЧ18 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
2,5 |
9 |
6 |
2,5 |
10 |
IV |
3 |
1 |
4 |
СЧ18 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9 |
1,5 |
6 |
8 |
2,0 |
9 |
I |
2 |
2 |
1 |
СЧ15 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
2,0 |
5 |
9 |
2,5 |
8 |
II |
1 |
1 |
2 |
СЧ35 |
Рис. 29
60 |
61 |
ЗАДАЧА №30
Контрольные вопросы
1.Какой материал называют хрупким?
2.В чем особенность механических характеристик хрупких материалов по сравнению с пластичными?
3.Какой вид имеют условия прочности по допускаемым напряжениям при прямом изгибе балки, выполненной из пластичного материала? Из хрупкого материала?
4.Какая из зон сечения балки из неравнопрочного материала должна быть больше по высоте – зона растянутых или зона сжатых волокон?
Условие задачи
Балка (рис. 30) выполнена из хрупкого материала. Требуется: 1) построить эпюры внутренних силовых факторов; 2) расположить сечение выгодным образом, из расчета на прочность определить допускаемую нагрузку; 3) вычертить поперечное сечение в масштабе и при найденном значении допускаемой нагрузки построить эпюру нормальных напряжений в опасном сечении балки.
Принять: l=40 см, [n]Р=2,0, [n]С=1,5. Остальные данные взять из табл. 30 и приложения 8.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 30 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Порядковый номер цифры в варианте |
|
|
|
|
|||||
Цифра варианта |
|
1 |
|
|
2 |
|
3 |
|
|
4 |
|
|
|
l1 /l |
h/t |
t, мм |
l2 /l |
F / P |
Тип сечения |
|
c / t |
схемы№ |
d / t |
|
Материал |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
1 |
5 |
5 |
3 |
2 |
1 |
|
– |
I |
4 |
|
СЧ15 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
2 |
6 |
6 |
1 |
3 |
2 |
|
– |
II |
5 |
|
СЧ18 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
3 |
7 |
7 |
2 |
1 |
3 |
|
– |
I |
6 |
|
СЧ24 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
3 |
5 |
8 |
1 |
3 |
4 |
|
1 |
II |
4 |
|
СЧ35 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
2 |
6 |
9 |
2 |
2 |
5 |
|
2 |
I |
5 |
|
СЧ12 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
1 |
7 |
10 |
3 |
1 |
6 |
|
– |
II |
6 |
|
СЧ18 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
1 |
5 |
5 |
3 |
1 |
1 |
|
– |
I |
4 |
|
СЧ24 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
2 |
6 |
6 |
2 |
2 |
2 |
|
– |
II |
5 |
|
СЧ12 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9 |
3 |
7 |
7 |
1 |
3 |
4 |
|
1 |
I |
6 |
|
СЧ15 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 30 |
0 |
2 |
6 |
8 |
2 |
2 |
5 |
|
2 |
II |
4 |
|
СЧ35 |
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
62 |
63 |
ЗАДАЧА №31
Контрольные вопросы
1.Какой вид нагружения балки называют косым изгибом?
2.Как проходит нейтральная линия в поперечном сечении стержня при косом изгибе?
3.Как определяют опасную точку при косом изгибе?
4.Для каких форм поперечных сечений балок косой изгиб невозможен?
5.Как записывают условия прочности при косом изгибе для балки из пластичного материала?
6.При каких формах поперечных сечений опасную точку можно определить без построения нейтральной линии?
Условие задачи
Стальная балка (рис. 31) нагружена силами F1 и F2. Требуется:
1)для опасного поперечного сечения балки определить положение нейтральной линии;
2)из расчета на прочность по наибольшим напряжениям определить допустимое значение параметра нагрузки P.
Принять: l=50 см, [n]=2,0. Остальные данные взять из табл. 31 и приложения 8.
Таблица 31
Цифра варианта
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0
|
|
|
Порядковый номер цифры в варианте |
|||||
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
1 |
|
|
2 |
|
|
|
|
l1 / l |
l2 / l |
t, мм |
F1 / P |
Тип сечения |
h / t |
b / t |
F2 / P |
|
|
||||||||
1 |
2 |
8 |
|
–3 |
1 |
5 |
3 |
–1 |
2 |
1 |
9 |
|
2 |
2 |
6 |
4 |
–2 |
1 |
2 |
10 |
|
1 |
3 |
7 |
5 |
3 |
2 |
1 |
5 |
|
–3 |
4 |
8 |
6 |
1 |
1 |
2 |
6 |
|
–2 |
5 |
5 |
4 |
–2 |
2 |
1 |
7 |
|
1 |
6 |
6 |
5 |
3 |
1 |
2 |
8 |
|
3 |
1 |
7 |
6 |
1 |
2 |
1 |
10 |
|
–2 |
2 |
8 |
7 |
–2 |
1 |
2 |
5 |
|
–1 |
3 |
5 |
4 |
–3 |
2 |
1 |
7 |
|
2 |
4 |
6 |
3 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
№ схемы |
Материал |
I |
Сталь 20 |
II |
Сталь 3 |
I |
Сталь 4 |
II |
Сталь 5 |
I |
Сталь 40 |
II |
Сталь 45 |
I |
20ХН |
II |
40Х |
I |
40ХН |
II |
12ХН3А |
Рис. 31
64 |
65 |